摘要
针对增程式电动汽车油耗和排放优化问题,首先综合考虑增程器的油-电转换效率特性、HC排放特性、CO排放特性以及NOx排放特性,构造了增程器油耗和排放多目标优化模型,同时结合实际增程器工作中的机械和电气约束特征,分析了多目标优化模型的3种转速、转矩约束条件.然后采用多目标粒子群算法和加权尺度法对增程器油耗和排放多目标优化模型进行了离线优化,得出了增程器的最优全局工作点和各功率值下的多目标最优工作曲线.最后,采用NEDC,FTP和HWFET3种测试工况在AVL Puma Open发动机测试台架上进行了实验,并和基于最佳制动燃油消耗率(BSFC)的油耗单目标优化模型进行了比较.结果表明,本文提出的方法能够以微弱的油耗增加为代价,有效的改善整车的HC,CO和NOx排放.
To deal with the fuel consumption and emissions optimization problem of the range extender electric vehicle, we build a multi-objective optimization model （MOPM） for the auxiliary power unit （APU） fuel consumption and emissions, in which the APU characteristics of the fuel-electricity conversion efficiency, HC emissions, CO emissions and NOx emissions are all considered. Meanwhile, three kinds of APU speed and torque constraints of the MOPM are analyzed according to the features of mechanical and electrical limits on real-world APU operation. Then, the multi-objective parti- cle swarm optimization （MOPSO） algorithm and weighted metric decision method are employed to solve the MOPM. The APU global optimal operating point and multi-objective optimal operating curve under specific power are obtained conse- quently. Finally, experiments are carried out on AVL Puma Open engine test bench under NEDC, FTP and HWFET driving cycles. Compared with the results of the traditional brake specific fuel consumption （BSFC） based fuel consumption single objective optimization model, we find that the proposed multi-objective optimization model improves HC, CO and NOx emissions for all of the three tested driving cycles at the expense of a small increment in fuel consumption.
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期631-640,共10页
Control Theory & Applications
基金
国家"863"计划项目(2012AA111004)
国家自然科学基金项目(61104088)资助~~
关键词
电动汽车
增程器
油耗
排放
多目标粒子群算法
electric vehicle
auxiliary power unit
fuel consumption
emissions
multi-objective particle swarm optimization
作者简介
通信作者．E-mail：shenyongpeng@hnu．edu．cn；Tel：＋8615073173394．申永鹏（1985-），男，博士研究生，目前研究方向为发动机控制和混合动力汽车优化控制
王耀南（1957-），男，教授，博士生导师，目前研究方向为混合动力汽车控制、智能机器人系统、智能控制理论与应用，E—mail：yaonan@hnu．cn；
孟步敏（1986-），男，博士研究生，目前研究方向为混合动力汽车优化控制和发动机控制，E-mail：mengbm@163．com；
李会仙（1986-），男，工程师，目前研究方向为发动机电控系统开发与标定，E—mail：huixian8686@126．com；
袁小芳（1979-），男，教授，目前研究方向为智能控制理论与应用、混合动力汽车优化与控制技术，E—mail：yuanxiaofang@hnu．edu．cn．
